Dufewfournit leHachoir de freinagecomme solution de freinage dynamique externe pour les variateurs de fréquence (VFD), aidant à contrôler la tension du bus CC lorsque les moteurs fonctionnent comme générateurs lors d'une décélération rapide ou de charges de révision. Conçue pour les systèmes de variateur 220 V, 380 V et 690 V, la série CBU peut être configurée en fonction de la puissance de freinage, du rapport cyclique, de la tension du bus CC, des spécifications de résistance et des exigences d'installation.
Un hacheur de freinage est un élément de commutation clé dans un système de freinage dynamique. Lorsqu'un moteur décélère, l'énergie régénérative peut revenir dans le bus CC du VFD et provoquer une augmentation de sa tension. Si cette énergie n'est pas correctement contrôlée, le variateur peut subir une protection contre les surtensions ou un arrêt incontrôlé. Un hacheur de freinage surveille la tension du bus CC et commute rapidement un circuit IGBT pour transférer l'énergie excédentaire vers une résistance de freinage, où elle est convertie en chaleur. Cet article explique le fonctionnement des hacheurs de freinage, leurs principaux paramètres techniques, leurs critères de sélection, leurs applications, leurs fonctions de protection et les considérations d'installation.
Table des matières
- Qu'est-ce qu'un hacheur de freinage ?
- Comment fonctionne un hacheur de freinage ?
- Quels paramètres techniques sont importants ?
- Comment choisir un hacheur de freinage ?
- Où sont utilisés les hacheurs de freinage ?
- Hachoir de freinage vs résistance de freinage
- Quelles fonctions de protection sont importantes ?
- Considérations relatives à l'installation et à la mise en service
- Considérations de fabrication et de qualité
- Foire aux questions
Qu'est-ce qu'un hacheur de freinage ?
Un hacheur de freinage est un dispositif de commutation électronique utilisé dans le circuit intermédiaire CC d'un variateur de fréquence. Son objectif principal est de contrôler l’augmentation de la tension du bus CC provoquée par l’énergie régénérative.
Lors du fonctionnement normal du moteur, l'énergie électrique est convertie en énergie mécanique. Cependant, lorsqu'une charge à forte inertie décélère, le moteur peut temporairement fonctionner comme générateur. L'énergie mécanique est ensuite reconvertie en énergie électrique et transférée au bus DC. Cette énergie régénérative augmente la tension du circuit intermédiaire.
Un hacheur de freinage fournit un chemin contrôlé pour cet excès d'énergie. Lorsque la tension du bus CC atteint son seuil de freinage prédéfini, le circuit de commutation IGBT du hacheur s'active et dirige l'énergie vers une résistance de freinage externe. La résistance convertit l'énergie électrique en chaleur, aidant ainsi à maintenir le bus CC dans une plage de fonctionnement appropriée.
Par conséquent, un hacheur de freinage ne dissipe pas d’énergie de manière indépendante. Au lieu de cela, il contrôle quand et comment la résistance de freinage est connectée au bus DC.
Comment fonctionne un hacheur de freinage ?
Le principe de fonctionnement est basé sur une surveillance automatique de la tension du bus DC et une commutation électronique rapide. Le processus complet peut être résumé comme suit :
- Décélération du moteur :Le VFD commande au moteur de réduire la vitesse.
- Fonctionnement régénératif :Le moteur fait temporairement office de générateur.
- La tension du bus DC augmente :L'énergie électrique régénérative retourne au circuit intermédiaire du variateur.
- Détection de seuil :Le hacheur de freinage détecte que la tension du bus DC a atteint son niveau de fonctionnement configuré.
- Commutation IGBT :Le circuit de commutation conduit et fournit un chemin vers la résistance de freinage.
- Dissipation d'énergie :La résistance de freinage convertit l'énergie électrique excédentaire en chaleur.
- Arrêt :Lorsque la tension du bus CC descend en dessous du seuil de déclenchement, le hacheur s'éteint.
Ce cycle de commutation peut se répéter rapidement lors du freinage. Le résultat est une dissipation contrôlée de l’énergie régénérative sans nécessiter un contrôleur externe séparé pour la surveillance de base de la tension.
Pour les applications avec freinages fréquents ou énergie de récupération élevée, un hacheur de freinage externe peut être particulièrement utile lorsque la capacité de freinage interne d'un VFD est insuffisante.
Quels paramètres techniques sont importants ?
Choisir un hacheur de freinage basé uniquement sur la puissance du moteur peut conduire à un système de freinage inadapté. Les conditions réelles de régénération, la tension du bus CC, la fréquence de freinage, les caractéristiques des résistances et le rapport cyclique doivent tous être évalués.
| Paramètre | Référence de la série Dufew CBU | Importance technique |
|---|---|---|
| Tension du système | 220 VCA / 380 VCA / 690 VCA | Détermine la classe de tension du variateur et du bus CC applicable. |
| Tension de freinage 220 V | DC340/360/380/400/420 V ±10 V. | Fournit des seuils de freinage sélectionnables pour les systèmes compatibles |
| Tension de freinage 380 V | DC630/660/690/730/760 V ±10 V. | S'adapte à différentes configurations de variateurs de classe 380 V |
| Tension de freinage 690 V | DC1140V ±10V | Conçu pour les systèmes d'entraînement compatibles de classe 690 V |
| Méthode de contrôle | Surveillance automatique de la tension du bus CC | Permet au hachoir de répondre automatiquement aux conditions de régénération |
| Réponse parallèle | ≤1 ms | Prend en charge la commutation coordonnée dans les configurations parallèles |
| Température de démarrage du ventilateur | Env. 45°C | Aide à gérer la chaleur lors de charges de freinage plus élevées |
| Protection contre la surchauffe | Env. 85°C | Assure une protection thermique pour le circuit de freinage |
| Indice de protection | IP20 ou supérieur | Indique le niveau de protection du boîtier de la configuration applicable |
| Norme applicable | GB/T12668 | Prend en charge la conformité technique pour les équipements liés au variateur applicables |
La tension finale, le modèle, la configuration électrique et la capacité de freinage doivent toujours être confirmés par rapport aux exigences spécifiques du VFD et de l'application.
Comment choisir un hacheur de freinage ?
La sélection professionnelle commence par les conditions de freinage plutôt que par la simple adaptation du hacheur à la puissance nominale du moteur. Un système qui arrête très fréquemment un petit moteur peut générer des conditions thermiques plus exigeantes qu’un moteur plus gros qui ne freine qu’occasionnellement.
Les principaux facteurs de sélection comprennent :
- Tension du système d'entraînement :Confirmez que la classe de tension du hacheur correspond au système VFD.
- Puissance du moteur :Utilisez la puissance nominale du moteur comme référence pour le dimensionnement global du système.
- Inertie de charge :Les charges à forte inertie génèrent généralement plus d'énergie régénérative lors d'une décélération rapide.
- Temps de décélération :Des temps d'arrêt plus courts peuvent augmenter la puissance de freinage instantanée.
- Fréquence de freinage :Les cycles de freinage répétés augmentent la contrainte thermique.
- Résistance de freinage :La valeur de résistance, la puissance nominale et le cycle de service doivent être compatibles avec le hacheur.
- Température ambiante :Des températures ambiantes plus élevées peuvent réduire la capacité thermique disponible.
- Ventilation des armoires :Un flux d’air et un dégagement d’installation adéquats sont essentiels à la dissipation de la chaleur.
- Fonctionnement parallèle :Plusieurs hacheurs peuvent être envisagés lorsque les besoins de freinage dépassent la capacité d'une unité.
Pour l'évaluation technique, les informations utiles incluent le modèle VFD, la puissance nominale du moteur, le type de charge, le temps de décélération requis, la fréquence de freinage, les spécifications de résistance existantes et le cycle de service attendu.
Où sont utilisés les hacheurs de freinage ?
Les hacheurs de freinage sont largement applicables aux systèmes d'entraînement industriels où une décélération rapide, une inertie élevée ou des charges de révision peuvent restituer une énergie importante au bus CC.
| Application | Exigence de freinage typique |
|---|---|
| Ascenseurs | Contrôle l'énergie régénérative pendant la descente et la décélération rapide |
| Équipement de levage | Gère l’énergie régénérative produite tout en réduisant les charges |
| Grues | Prend en charge le freinage dynamique des charges de levage et à forte inertie |
| Centrifugeuses | Gère l'énergie générée lors d'un arrêt rapide |
| Convoyeurs | Contrôle la tension du bus CC lorsque les charges en mouvement génèrent de l'énergie régénérative |
| Machines textiles | Prend en charge des cycles d'accélération et de décélération fréquents |
| Machines à papier | Aide à gérer les exigences de freinage dynamique en production continue |
| Machines-outils | Prend en charge un arrêt rapide et une décélération contrôlée |
| Machines à laver industrielles | Gère les cycles de freinage répétés |
Hachoir de freinage vs résistance de freinage
Une idée fausse courante est que le hacheur de freinage et la résistance de freinage remplissent la même fonction. En réalité, ce sont des composants complémentaires au sein d’un système de freinage dynamique.
| Composant | Fonction principale |
|---|---|
| Bus CC | Assure la connexion électrique entre le VFD et le circuit de freinage |
| Hachoir de freinage | Contrôle le moment où l'énergie régénérative est transférée du bus DC |
| Résistance de freinage | Convertit l'énergie électrique transférée en chaleur |
Le hacheur fait donc office de contrôleur de commutation, tandis que la résistance agit comme élément de dissipation d'énergie. Les deux composants doivent être correctement adaptés au système d'entraînement et au cycle de service de freinage.
Quelles fonctions de protection sont importantes ?
Étant donné que les circuits de freinage peuvent gérer une énergie électrique et thermique importante, les fonctions de protection sont importantes pour un fonctionnement industriel fiable. Selon la configuration sélectionnée, la série Dufew CBU peut intégrer plusieurs fonctions de protection.
- Protection contre les surtensions du bus CC
- Protection contre les courts-circuits du circuit de freinage
- Protection contre la surchauffe
- Protection contre les pannes du ventilateur de refroidissement
- Sortie relais de défaut
Le relais de défaut peut fournir un signal à un système de contrôle externe lorsqu'une condition de défaut définie se produit. Cela peut aider à intégrer le circuit de freinage dans une stratégie plus large d’automatisation et de protection industrielle.
Considérations relatives à l'installation et à la mise en service
Une installation correcte est essentielle à la fois pour la sécurité électrique et les performances de freinage. Avant de mettre en service un hacheur de freinage, les ingénieurs doivent vérifier l'ensemble du circuit de freinage plutôt que de vérifier le hacheur isolément.
- Confirmez que la classe de tension du hacheur correspond au système d'entraînement.
- Vérifiez la polarité du bus DC avant la connexion.
- Vérifiez la résistance et la puissance nominale de la résistance de freinage.
- Assurez-vous que toutes les bornes sont correctement connectées et bien serrées.
- Prévoyez une ventilation et un dégagement d’installation suffisants.
- Séparez le câblage d’alimentation du câblage de commande et de signal sensible, le cas échéant.
- Connectez le circuit de relais de défaut lorsque l'architecture de contrôle l'exige.
- Effectuez des inspections électriques avant de mettre le système sous tension.
Le refroidissement par air pulsé peut être important pour les applications impliquant une fréquence de freinage élevée ou une puissance de freinage importante. Les performances thermiques réelles dépendent de la puissance de freinage, du cycle de service, de la température ambiante, de la ventilation de l'armoire, du dégagement d'installation et de la fréquence de fonctionnement.
L'installation et la mise en service doivent être effectuées par du personnel électrique qualifié conformément à la documentation du produit applicable et aux exigences électriques.
Considérations de fabrication et de qualité
Pour les clients industriels achetant un hacheur de freinage auprès d'un fabricant ou d'un fournisseur chinois, les performances du produit doivent être évaluées ainsi que la capacité de fabrication, les procédures de test, la documentation et l'assistance technique.
Dufew Electric fabrique des composants électroniques de puissance pour les applications industrielles d'entraînement et de contrôle de puissance, notamment des hacheurs de freinage, des résistances de freinage, des unités de freinage, des réacteurs, des filtres, des transformateurs et des résistances industrielles.
Selon la configuration du produit, le contrôle qualité peut inclure :
- Inspection des matières entrantes
- Inspection des connexions électriques
- Tests de résistance d'isolation
- Test de rigidité diélectrique
- Vérification de la fonction de commutation
- Vérification de la fonction de protection
- Inspection du ventilateur de refroidissement
- Contrôle terminal et dimensionnel
- Inspection et emballage du produit final
La série CBU est fabriquée conformément aux exigences applicables de la norme GB/T 12668, tandis que Dufew Electric maintient les certifications ISO et CE pertinentes au sein de son système de qualité et de conformité des produits. Les documents de certification spécifiques et les dossiers techniques doivent être confirmés en fonction du modèle sélectionné et des exigences du projet.
Foire aux questions sur les hacheurs de freinage
1. Quel est l’objectif principal d’un hacheur de freinage ?
Un hacheur de freinage contrôle l'énergie régénérative renvoyée au bus CC du VFD pendant la décélération du moteur ou l'opération de révision. Il transfère l'énergie excédentaire vers une résistance de freinage pour éviter une tension excessive du bus CC.
2. Un hacheur de freinage remplace-t-il une résistance de freinage ?
Non. Les deux composants remplissent des fonctions différentes. Le hacheur de freinage contrôle le trajet de commutation, tandis que la résistance de freinage convertit l'énergie électrique régénérative en chaleur. Ils sont normalement conçus pour fonctionner ensemble.
3. Un hacheur de freinage peut-il prendre en charge une application de freinage à haute puissance ?
Cela dépend de la puissance de freinage requise, du cycle de service, de la tension du bus CC, de la configuration des résistances et du modèle sélectionné. Lorsqu'une seule unité ne suffit pas, plusieurs hacheurs compatibles peuvent être connectés en parallèle selon la conception du système.
4. Quels systèmes de tension la série Dufew CBU peut-elle prendre en charge ?
La série CBU est disponible pour les systèmes de variateur 220 V, 380 V et 690 V. Le modèle et la tension de freinage appropriés doivent être sélectionnés en fonction des caractéristiques du bus CC du VFD et de l'application.
5. Quelles informations doivent être fournies lors de la demande d'un hacheur de freinage ?
Pour une sélection technique précise, fournissez le modèle de variateur, la tension du système, la puissance du moteur, le type de charge, le temps de décélération, la fréquence de freinage, la puissance de freinage requise, les spécifications de la résistance de freinage, le rapport cyclique, les conditions ambiantes et les exigences d'installation, le cas échéant.
Conclusion
Un bien sélectionnéHachoir de freinagepeut jouer un rôle important dans le contrôle de l'énergie régénérative et le maintien d'une tension de bus CC stable dans les applications VFD exigeantes. Des ascenseurs et grues aux centrifugeuses, convoyeurs, équipements textiles et machines-outils, la bonne combinaison de hacheur, de résistance de freinage, de système de refroidissement et de fonctions de protection peut améliorer la fiabilité du freinage dynamique. Si vous évaluez un hacheur de freinage pour un nouveau système d'entraînement ou si vous avez besoin d'aide pour faire correspondre la tension, la puissance de freinage, les spécifications de résistance et le rapport cyclique,Contactez-nouspour discuter des exigences de votre application avec Dufew Electric et identifier une configuration appropriée.
